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高考生物三轮冲刺考前提分练习专题04 遗传的分子基础（含解析）
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这是一份高考生物三轮冲刺考前提分练习专题04 遗传的分子基础（含解析），共24页。
专题04 遗传的分子基础
1．（2020•云南省高三月考）再生是指生物体的组织或器官在受损或胁迫后自我修复或替换的过程。再生过程中不会发生（ ）
A．细胞凋亡 B．基因选择性表达
C．基因重组 D．DNA半保留复制
【答案】C
【解析】根据题意，再生是指生物体的组织或器官在受损或胁迫后自我修复或替换的过程。因此再生的过程会发生细胞分化和有丝分裂，根据以上分析可知，此过程会发生细胞凋亡、基因选择性表达和DNA半保留复制，基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期，因此该过程中不会发生基因重组。综上所述，C符合题意，A、B、D不符合题意。
2．（2019•河北省高三月考）某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子（ ）
A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7
B．若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m>2n），则G的个数为（pm/2n）－p
C．碱基排列方式共有4100种
D．含有4个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】由以上分析可知该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个，则DNA分子四种含氮碱基A：T：G：C=3：3：7：7，A错误；若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m>2n），则全部碱基数量为p÷n/m，由于A+G=碱基总数的一半，所以G的个数为（pm/2n）－p，B正确；该DNA分子中碱基比例已经确定，所以碱基排列方式小于4100种，C错误；该DNA分子含有2个游离的磷酸基，D错误。
3．（2020•广东省中山纪念中学高三月考）DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是（ ）
A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
【答案】D
【解析】由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故（A+C）/（G+T）为恒值1，A错误；A和T碱基对含2个氢键，C和G含3个氢键，故（A+T）/（G+C）中，（G+C）数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错误；（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误；经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，（A+C）/（G+T）=1，D正确。
4．（2019•安徽省芜湖一中高三开学考试）已知一个蛋白质由2条多肽链组成，含肽键共有198个。该蛋白质分子的模板mRNA中有A和G共200个，则转录成该mRNA的DNA分子中，最少应有C和T共多少个（ ）
A．800 B．400 C．200 D．600
【答案】D
【解析】已知某蛋白质分子由2条多肽链组成，共含有198个肽键，则该蛋白质分子含有的氨基酸数目＝肽链条数＋肽键数目＝2＋198＝200个。翻译该蛋白质分子时，其模板mRNA上3个相邻的碱基构成1个密码子，编码1个氨基酸，因此该模板mRNA至少含有200×3＝600个碱基，其中A＋G＝200个，则U＋C＝400个。依据碱基互补配对原则可推知，转录该mRNA的DNA分子的模板链中T＋C＝200个、A＋G＝400个，非模板链中A＋G＝200个，T＋C＝400个，所以转录成该mRNA的DNA分子中，最少应有C和T的数目为600个。综上分析，A、B、C错误，D正确。
5．．（2020•浙江省高三开学考试）生物体的遗传主要靠遗传物质来进行的，下列关于遗传物质的叙述正确的是（ ）
A．肺炎双球菌的体外转化实验在证明DNA是转化因子的同时也证明了DNA的纯度越高，转化效率越高
B．噬菌体侵染细菌的实验检测到32P组在沉淀物中放射性很高，就可得到DNA是遗传物质的结论
C．DNA的双螺旋结构是沃森和克里克根据自己获得的DNA衍射图像提出的
D．在DNA分子内部，A和T的分子数相等，G和C的分子数相等，这就是DNA的卡伽夫法则
【答案】D
【解析】离体细菌转化实验证明DNA可以引起细菌的转化，但该实验没有证明纯度越高转化效率就越高，A错误；证明DNA是遗传物质，还需要用35S标记的噬菌体去侵染细菌做相互对照，观察放射性的情况，B错误；DNA衍射图像不是沃森和克里克自己获得的，C错误；在DNA分子中，A（腺嘌呤）和T（胸腺嘧啶）的分子数相等，G（鸟嘌呤）和C（胞嘧啶）的分子数相等，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则，D正确。
6．（2020•黑龙江省佳木斯一中高三月考）中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径，途径如图所示。对它的相关说法，正确的是（ ）
A．1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B．图中③④过程均有碱基互补配对，且配对方式不完全相同
C．图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶，②过程是RNA聚合酶
D．在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
【答案】A
【解析】根据课本内容的介绍，1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①DNA复制过程、②转录过程和③翻译过程，A正确；图中③过程是翻译，碱基配对方式是A-U，U-A，G-C，C-G，④过程是RNA复制，碱基配对方式也是A-U，U-A，G-C，C-G，B错误；图中①过程是DNA复制，需要DNA聚合酶；⑤过程是逆转录，需要逆转录酶；②过程是转录，需要RNA聚合酶，C错误；由于①DNA复制过程只能在具有分裂能力的细胞中才发生，而人体心肌细胞不在分裂增殖，所以D错误。
7．（2020•云南省云南师大附中高三月考）下列关于真核细胞中遗传信息传递的相关叙述，不正确的是（ ）
A．DNA聚合酶和RNA聚合酶与DNA结合后才发挥催化作用
B．将15N标记的尿嘧啶注入某动物细胞，一段时间后可在线粒体中检测到放射性
C．DNA上的遗传密码可决定蛋白质中的氨基酸序列
D．在复制、转录和翻译过程中都发生了氢键的断裂和形成
【答案】C
【解析】DNA聚合酶催化DNA复制，RNA聚合酶催化DNA转录，二者均需要与DNA模板结合后才发挥催化作用，A正确；将15N标记的尿嘧啶注入某动物细胞，该放射性物质会用来合成RNA，有RNA分布的场所将会出现放射性，所以一段时间后可在线粒体中检测到放射性，B正确；遗传密码是指mRNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，mRNA上的遗传密码可直接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，C错误；在DNA复制、转录过程中均需要解旋，解旋时均涉及氢键的断裂，而以DNA的模板链合成子代DNA或RNA时，游离的核苷酸均需要与模板链上的碱基通过氢键先连接在一起。翻译过程中tRNA上的反密码子与mRNA上密码子识别并结合的过程中碱基间存在氢键的形成，tRNA转移走时反密码子与密码子之间的碱基形成的氢键断裂，所以在复制、转录和翻译过程中都发生了氢键的断裂和形成，D正确。
8．（2019•大连市第四十八中学高三零模）图中的R环结构，是基因转录所形成的RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构。据图分析，在R环中（ ）
A．嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量一定相等
B．杂交链共含有A、T、C、G、U五种含氮碱基
C．未配对的DNA单链也可形成mRNA
D．每条链内相邻核苷酸间都以氢键进行连接
【答案】B
【解析】R环中的DNA中的嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量相等，但RNA中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量不一定相等，因此R环中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量不一定相等，A错误；杂合链中有DNA和RNA，因此共含有A、T、C、G、U五种含氮碱基，B正确；R环中未配对的DNA单链不是模板链，不可以进行转录，C错误；每条链内相邻核苷酸之间以磷酸二酯键进行连接，D错误。
9．（2020•吉林省高三二模）下列有关图示生理过程的描述，错误的是（ ）
A．甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成
B．甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞核内进行
C．图乙表示翻译，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成
D．图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内复制出更多的DNA
【答案】C
【解析】甲为DNA复制过程，存在氢键的破坏和形成；丙过程为转录形成RNA的过程，该过程存在DNA的解旋（氢键被破坏），也存在碱基之间互补配对形成氢键的过程，A正确；胰岛B细胞是高度分化的细胞，其细胞不能再分裂，其细胞核内的DNA只能进行转录过程，B正确；乙表示翻译过程，多个核糖体可以先后结合上同一条mRNA模板，各自合成一条氨基酸序列相同的肽链，C错误；为了提高复制的效率，图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内复制出更多的DNA，D正确。
10．（2020•浙江省高三月考）下列有关遗传物质的探索实验的叙述，正确的是（ ）
A．活体细菌转化实验中，加热后的S型菌失去毒性是由于其DNA变性失活
B．R型菌的DNA也能使部分S型菌转化为R型菌
C．用15N标记T2噬菌体，再进行侵染实验，也可证明DNA是遗传物质
D．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，若保温时间过长，最终放射性主要存在于上清液中
【答案】D
【解析】活体细菌转化实验中，加热后的S型菌失去毒性是由于其中对小鼠有毒的物质被高温破坏而失去毒性，A错误；没有试验证明R型菌的DNA也能使部分S型菌转化为R型菌，B错误；N元素是噬菌体的DNA和蛋白质共有的元素，故用15N标记T2噬菌体进行侵染实验，不能证明DNA是遗传物质，C错误；用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，保温时间过长或过短放射性都主要存在于上清液中，D正确。
11．（2019•陕西省高三月考）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（ ）
A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
【答案】C
【解析】逆转录和DNA复制的产物都是DNA，A正确；转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶，B正确；转录所需要的反应物是核糖核苷酸，而逆转录所需的反应物是脱氧核糖核苷酸，C错误；细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。
12．（2020•黑龙江省大庆中学高三开学考试）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（ ）
A．tRNA、rRNA和mRNA都经DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
【答案】C
【解析】RNA包括tRNA、rRNA和mRNA三种，都是由DNA转录而来的，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。
13．（2020•银川唐徕回民中学高三一模）2017年诺贝尔生理学或医学奖授予3位美国科学家，以表彰他们发现了“调控昼夜节律的分子机制”。下图表示人体生物钟的部分机理，他们发现下丘脑SCN细胞中基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化，在夜晚不断积累，到了白天又会被分解，per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。下列叙述正确的是（ ）
A．参与下丘脑SCN细胞中per基因表达的RNA有两种类型
B．①过程产物运出细胞核与per蛋白运入细胞核体现了核孔可自由运输大分子
C．过程③中per蛋白抑制细胞核中per基因表达体现了负反馈调节机制
D．研究成果表明per蛋白的浓度变化只受基因调控
【答案】C
【解析】参与下丘脑SCN细胞中per基因表达的RNA有三种类型，A错误；经核孔运输的大分子物质都是有选择性的，并不是自由进出细胞核，B错误；根据题干中“基因表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化，周期为24h”，所以③过程体现了负反馈调节的调节机制，因为负反馈调节才能周期性波动，C正确；根据题意“per蛋白在夜晚不断积累，到了白天又会被分解”，说明per蛋白的浓度不仅受基因的控制，也受环境中因素如光照的影响，D错误。
14．（2020•广东省高三二模）遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是（ ）
A．在RNA病毒中发现了有逆转录酶能以蛋白质为模板合成RNA
B．烟草花叶病毒的RNA复制酶可通过复制将遗传信息传递给子代
C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在分裂期通过转录和翻译合成
【答案】B
【解析】逆转录酶催化的是RNA逆转录形成DNA的过程，A错误；烟草花叶病毒为RNA复制病毒，其RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B正确；果蝇体细胞中核DNA分子通过DNA复制将遗传信息传递给子代，C错误；洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，以便催化S期DNA的复制，D错误。
15．（2020•鄂尔多斯市第一中学高三月考）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。
16．（2019•北京人大附中高三月考）流感病毒是一种负链 RNA 病毒，它侵染宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．流感病毒增殖过程中会发生A-T、G-C间的碱基互补配对
B．流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
C．翻译过程的直接模板是－RNA
D．该流感病毒属于逆转录病毒
【答案】B
【解析】流感病毒增殖过程中只会发生A-U、G-C间的碱基互补配对，A错误；流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，B正确；翻译过程的直接模板是+RNA，C错误；该流感病毒没有逆转录形成DNA，因此该流感病毒不属于逆转录病毒，D错误。
17．（2020•广东省高三二模）S型肺炎双球菌具有多糖类荚膜，R型肺炎双球菌则不具有，在含有R型活细菌的培养基中添加某些物质后进行培养，下列相应的培养结果，表述错误的是（ ）
组别
添加物
具有荚膜的细菌
A
S型细菌的多糖类物质
有
B
S型细菌DNA
有
C
S型细菌DNA的完全水解产物
无
D
S型细菌的蛋白质
无
【答案】A
【解析】S型细菌的多糖类物质不能使R型活细菌转化成S型细菌，所以培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，不可能产生一些有荚膜的S型细菌，A错误；S型细菌DNA能将R型活菌转化为S型细菌，所以培养R型活细菌时加入S型细菌生物DNA，能产生有荚膜的S型细菌，B正确；S型细菌DNA的完全水解产物不携带遗传信息，所以培养R型活细菌时加入S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生有荚膜的细菌，C正确；S型细菌的蛋白质不携带遗传信息，所以培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生有荚膜的细菌，D正确。
18．（2020•湖南省高三月考）如图表示细胞内遗传信息传递的某些过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A．酶X是DNA聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成
B．合成③和④的核糖体在不同的位点与mRNA结合
C．图中的过程不能表示细胞核内染色体上基因的表达
D．基因碱基序列变化必然会导致③和①的功能改变
【答案】C
【解析】酶X是RNA聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成，产物是RNA，A错误；合成③和④的核糖体在相同的位点与mRNA结合，合成相同的多肽链，B错误；由于图中的过程同时发生了转录和翻译过程，所以不能表示细胞核内染色体上基因的表达，C正确；由于密码子的简并性，基因碱基序列变化后可能产生相同的肽链，所以不一定会导致③功能改变，D错误。
19．（2019•江苏省高三期末）赫尔希和蔡斯通过“噬菌体侵染细菌的实验”，证明了DNA是遗传物质，下列相关叙述错误的是（ ）
A．若用放射性同位素32P标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中含32P的占少数
B．若用放射性同位素35S标记的细菌培养噬菌体，子代噬菌体全部含有35S
C．子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是在细菌的核糖体和细胞核中合成
D．实验中充分搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体颗粒和细菌分离
【答案】C
【解析】用放射性同位素32P标记的噬菌体侵染细菌，因子代噬菌体的DNA的新链不含32P，只有亲代噬菌体注入的DNA含32P，故只占少数，A正确；若用放射性同位素35S标记的细菌培养噬菌体，子代噬菌体的蛋白质外壳是利用细菌中含35S的氨基酸合成的，故全部含有35S，B正确；细菌没有细胞核，C错误；实验中充分搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体颗粒和细菌分离，D正确。
20．（2020•广东省高三月考）miRNA 是人体的一类内源性非编码 RNA，长度为 19-25个核苷酸。某miRNA 能抑制 W基因控制的 W 蛋白的合成，其形成和发挥作用的过程如下图。叙述正确的是（ ）
A．miRNA 指导合成的肽链最多含 8 个氨基酸
B．图中①和②过程都只能发生 A 与 U 配对，不能发生 T 与 A 配对
C．若 miRNA 不发挥作用，W 基因 mRNA 同时结合多个核糖体合成多条相同肽链
D．miRNA 通过抑制 W 基因的转录和翻译，从而抑制 W 蛋白的合成
【答案】C
【解析】miRNA 是非编码 RNA，即不会编码蛋白质，A 错误；①过程为转录，能发生 A-U 配对，也能发生 T-A 配对，②为翻译，只能发生 A-U 配对，B错误；mRNA 上同时结合多个核糖体，其模板为同一条 mRNA，合成的多条肽链相同，C正确；miRNA 蛋白质复合物作用到了 W 基因的 mRNA 上，只能抑制 X 基因的翻译，不会抑制 W 基因的转录，D 错误。
21．（2020•成都七中嘉祥外国语学校高三二模）下列说法错误的是（ ）
A．基因的转录和翻译过程既可以在叶绿体内发生，也可以在线粒体内发生
B．氢键既可以在线粒体内形成，也可以在线粒体内断裂
C．高能磷酸键既可以在类囊体上形成，也可以在叶绿体基质中形成
D．磷酸二酯键既可以存在于 DNA 分子中，也可以存在于 RNA 分子中
【答案】C
【解析】叶绿体和线粒体内都含有DNA和核糖体，都能完成基因的转录和翻译过程，A正确；线粒体中含有少量的DNA，可发生DNA复制，DNA复制过程中会发生氢键的断裂和氢键的形成，B正确；ADP合成ATP时，伴随着高能磷酸键的形成。光合作用过程中，光反应阶段会产生ATP，而暗反应阶段不会产生ATP，故高能磷酸键可以在类囊体上形成在，不会在叶绿体基质中形成，C错误；DNA和RNA分子中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键进行连接，D正确。
22．（2020•北京市陈经纶中学高三月考）图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的产生（AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子），图中异常mRNA与正常mRNA长度相同。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A．SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B．异常mRNA产生的原因是发生了碱基增添或缺失
C．异常mRNA由突变基因转录，其降解产物为脱氧核苷酸
D．NMD作用失效，细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质
【答案】D
【解析】由图示可知，SURF只能识别异常mRNA的终止密码子，A错误；异常mRNA与正常mRNA长度相同，则异常mRNA产生的原因是转录它的基因发生碱基对替换造成的，B错误；异常mRNA由突变基因转录，其降解产物为核糖核苷酸，C错误；NMD作用失效，细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质，D正确。
23．（2019•湖南省高三月考）下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．少数原核生物的遗传物质是RNA B．烟草的遗传物质可被RNA酶水解
C．T2噬菌体的遗传物质主要是DNA D．逆转录病毒HIV的遗传物质是RNA
【答案】D
【解析】原核生物的遗传物质都是DNA，故A错误；烟草的遗传物质是DNA可被DNA水解，故B错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，故C错误；逆转录病毒HIV的遗传物质都是RNA，故D正确。
24．（2020•肥城市第一高级中学高三月考）正在进行复制的DNA分子上的“Y”形交叉点称为复制叉。在每个复制起始位点处形成两个复制叉，它们朝相反方向移动，在“复制机器”的作用下沿途打开母链合成新的子链。图示为果蝇早期胚胎细胞正在进行DNA复制的电镜照片。以下说法错误的是（ ）
A．DNA多起点双向复制提高了合成效率
B．图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质
C．该图证明DNA子链延伸方向是从5’到3’
D．“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等
【答案】C
【解析】DNA的多起点双向复制提高了DNA复制的效率，A正确；DNA链上缠绕着组蛋白，图中可见的颗粒可能是蛋白质，B正确；DNA子链的延伸方向是从5’到3’，但该图不能证明，C错误；DNA复制过程中需要DNA聚合酶和解旋酶的参与，D正确。
25．（2019•辽宁省辽师大附中高三期中）2017年7月，科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜，首次在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。这项研究可能有助于改写DNA结构的教科书模型。下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是（ ）
A．组成DNA的碱基排列在内侧,互补链间的碱基配对有一定的规律性
B．脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性
C．双链DNA分子中，若一条链的G:T=1:2，则另一条链的C:A=2:1
D．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法
【答案】C
【解析】组成DNA的碱基排列在内侧，两条互补链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，A正确；不同的DNA分子，含有的脱氧核苷酸的数目不同，而且脱氧核苷酸的排列顺序也存在差异，所以脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性，B正确；依据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，若一条链的G:T=1:2，则另一条链的C:A=1:2 C错误；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法，D正确。
26．（2019•山东省济南外国语学校高三月考）黄色小鼠（AA）与黑色小鼠（aa）杂交，产生的F1（Aa）不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化（如图）现象出现，甲基化不影响基因DNA复制。有关分析正确的是（ ）
A．F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C．碱基甲基化影响碱基互补配对过程
D．甲基化是引起基因突变的常见方式
【答案】AB
【解析】F1（Aa）不同个体出现了不同体色，A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与该基因的启动子结合，但是启动子部位甲基化可能会导致RNA聚合酶不能与该基因的结合，B正确；看图可知：碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，C错误；A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，但是没有改变碱基，也就没有基因突变，D错误。
27．（2020•天津市武清区天和城实验中学高三月考）下图表示真核生物细胞中进行的一些生理活动，下列叙述正确的是（ ）
A．遗传物质进行②过程与进行④过程所需的酶和原料都不同
B．⑤过程表示遗传信息的翻译过程，图中赖氨酸的密码子是UUU
C．①②过程发生在细胞分裂间期，③过程则发生在有丝分裂后期
D．细胞核中只能进行①②③过程，线粒体中只能进行④⑤过程
【答案】A
【解析】由分析可知：遗传物质进行②复制过程与进行④转录过程所需的酶和原料都不同，A正确；⑤过程表示遗传信息的翻译过程，图中赖氨酸的密码子是AAA，B错误；②过程发生在细胞分裂间期，③过程则发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂的后期，C错误；细胞核中能进行①②过程，③过程着丝点分裂时不存在细胞核，线粒体中能进行④⑤过程，还能进行DNA复制过程，D错误。
28．（2019•甘肃省高三一模）下列关于遗传信息及其表达的叙述，正确的是（ ）
A．原核生物拟核基因的转录和翻译是同时进行的
B．多个核糖体可共同完成一条肽链的合成
C．RNA分子中没有氢键
D．细胞内的每一种氨基酸均由多种tRNA转运
【答案】A
【解析】原核生物的细胞中没有核膜，因此其拟核基因的转录和翻译在时间和空间上没有分开，是同时进行的，A正确；多个核糖体可以依次在一条mRNA上合成相同的多条多肽链，B错误；转运RNA（tRNA）是三叶草状结构，具有双链区，双链区是由氢键连接形成碱基对而形成的，C错误；tRNA具有专一性，一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子来编码，因此一种氨基酸可能被一种或几种tRNA转运，D错误。
29．（2020•山东省高三开学考试）孟德尔曾经研究过豌豆的圆粒和皱粒这一相对性状，并用遗传因子的假设做出了精彩的解释。现从基因控制蛋白质合成的角度阐释豌豆种子圆粒性状的产生机制如下图所示。据图分析正确的是（ ）
A．a过程用到RNA聚合酶，发生的碱基互补配对是A-T，G-C
B．完成b过程的条件包括mRNA、核糖核苷酸、核糖体、能量
C．皱粒豌豆细胞内淀粉含量低，蔗糖含量高，味道更甜美
D．图示说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
【答案】CD
【解析】分析图解可知，图中a表示转录过程，转录过程中不会发生A-T的碱基互补配对，A错误；b表示翻译过程，需要条件包括mRNA、氨基酸、核糖体、能量，B错误；由图可知，皱粒豌豆蔗糖含量高，淀粉含量低，味道更甜美，C正确；该事实说明基因能够通过控制酶的合成，从而间接控制生物性状，D正确。
30．（2019•山东省济南外国语学校高三月考）某种病理性近视（相关基因为H、h）与基因HLA有关，若该基因位于常染色体且含有3000碱基，其中胸腺嘧啶900个，下列说法错误的是（ ）
A．女性携带者进行正常减数分裂，H和H基因分离发生在减数第二次分裂
B．HLA基因复制两次则需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1200个
C．HLA基因利用标记的核苷酸复制n次，则不含放射性的DNA分子为0
D．该病在男性和女性群体中的发病率相同
【答案】B
【解析】女性携带者基因型为Hh，进行正常减数分裂时，H和H基因位于姐妹染色单体上，其分离发生在减数第二次分裂，A项正确；HLA基因含有胸腺嘧啶900个，根据碱基互补配对原则，腺嘌呤数等于胸腺嘧啶数，该基因复制两次，共得到4个基因，考虑DNA的半保留复制，需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸900×3=2700个，B项错误；利用标记的核苷酸复制n次，所有子代DNA均含标记的核苷酸，不含放射性的DNA分子为0，C项正确；该基因位于常染色体，在男性和女性群体中的发病率相同，D项正确。
31．（2019•河北省冀州中学高三月考）某科学工作者首先从真核细胞细胞质的多聚核糖体中获得mRNA，再将获得的mRNA与单链DNA分子杂交，从而分离获得目的基因。该方法的操作过程如图所示，请回答下列相关问题：
（1）图中加热处理的目的是获得______________________。
（2）一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体（即多聚核糖体的存在），其意义是____________。
（3）mRNA与单链DNA分子杂交的原理是____________；分子杂交形成游离的凸环3、5、7的原因之一是DNA中含有____________，这些非编码DNA片段被转录后在mRNA加工过程中会被剪切掉。与DNA复制相比，DNA与mRNA分子杂交特有的碱基配对类型是____________。
【答案】（1）DNA单链
（2）少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质
（3）遵循碱基互补配对原则 内含子 A-U
【解析】（1）DNA受热变性，氢键断裂，解为单链。
（2）一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体（即多聚核糖体的存在），这样少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质。
（3）mRNA与单链DNA分子杂交的原理是碱基互补配对原则；分子杂交形成游离的凸环3、5、7的原因是DNA中含有内含子，这段非编码DNA片段被转录后在mRNA加工过程中会被剪切掉。DNA复制过程中的碱基配对方式为A-T、C-G，而DNA与mRNA分子杂交区域的碱基配对方式为A-U、T-A、C-G，因此与DNA复制相比，DNA与mRNA分子杂交特有的碱基配对类型是A-U。
32．（2020•河北省高三月考）如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题：
（1）1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为：DNA分子中的____________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为____________。
（2）从图2可以看出，DNA复制有多个起点， 其意义在于____________；图中所示的A酶为____________酶， 作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括____________（至少答出两项） 等。从图2还可以看出DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是____________，即先形成短链片段（冈崎片段）再通过____________酶相互连接。
（3）若将某动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂产生的4个子细胞中含被标记染色体的子细胞比例为____________。
【答案】（1）脱氧核糖与磷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸
（2）提高了复制速率 解旋 模板、酶、原料和能量 不连续合成的 DNA连接
（3）100%
【解析】（1）DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。图1中由①②③构成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。
（2）DNA复制从多个起点开始，能提高复制速率。图中所示的A酶为解旋酶，作用于碱基之间的氢健，使DNA双螺旋结构打开。DNA复制所需基本条件主要包括模板、酶、原料和能量等。由图可知，DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是不连续合成的，即先形成短链片段（冈崎片段）再通过DNA连接酶相互连接。
（3）若将某雄性动物细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，由于DNA复制为半保留复制，所以DNA分子在间期复制后，每个DNA分子中都含有一条被标记的母链，经过减数分裂后产生了4个子细胞全部含有32P，比例为100%。
33．（2018•河北省唐山一中高三月考）DNA测序是生命科学常规技术，可用于人类基因组和其他许多动物、植物和微生物物种的完整DNA序列的测定。链终止DNA测序法主要步骤是：先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链；再通过电泳呈带（按分子量大小排列），从而读出对应碱基的位置（如下图）。请分析回答：
（1）图中“加热变性”的过程实质是使_________断裂，人体细胞中完成该过程必需有____________的催化。
（2）生物体内DNA复制的特点____________________________________。
（3）若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的______________类似物。
（4）采用上述链终止法测定人类基因组DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作________________次。
【答案】（1）氢键 解旋酶
（2）半保留复制，边解旋边复制
（3）胸腺嘧啶脱氧核苷酸
（4）72
【解析】（1）让DNA分子的两条链分开，在体外是采用加热变性的方法，在活细胞内依靠DNA解旋酶，它们的实质都是使氢键断裂。
（2）体内DNA复制具有半保留复制，边解旋边复制的特点。
（3）碱基T所在的核苷酸为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。
（4）按上图模式每操作1次，能够测出一条链中1种碱基的位置，DNA分子中有4种碱基，操作3次就能测出DNA一条链上3种碱基的位置，空位自然是第4种碱基。再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链的碱基顺序。所以从理论上讲，只要按上图模式操作3次，就能测定一段双链DNA中的全部碱基顺序，故测定人类基因组DNA中的全部碱基排序需要操作24×3=72次。
34．（2020•四川省高三零模）下图是中心法则及其发展图解，反映了生物体内遗传信息的流向，回答下列问题：
（1）在线粒体和叶绿体中能够发生的生理过程有________（填序号），④过程需要的一种特殊的酶是_______。
（2）与③过程相比较，②过程特有的碱基配对方式是________。
（3）若某基因编码的氨基酸序列为“色氨酸—苯丙氨酸—……—．丝氨酸—半胱氨酸”，根据该氨基酸序列及密码子表________（填“能”或“不能”）推测出该基因的碱基序列，理由是________________。
【答案】（1）①②③ 逆转录酶
（2）T-A
（3）不能 密码子具有简并性，由氨基酸序列不能确定mRNA的碱基序列，也就推测不出基因的碱基序列
【解析】（1）线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，有独立的遗传物质，能够发生DNA的自我①复制、②转录、③翻译，④表示逆转录，需要逆转录酶。
（2）②表示转录，特有的碱基配对方式是T-A。
（3）由于密码子具有简并性，即多个密码子可能对应1个氨基酸，所以由氨基酸序列不能确定mRNA的碱基序列，也就推测不出基因的碱基序列。
35．（2020•山西省高三期末）图1为两种病毒（核酸不同）的物质组成；图2中a、b、c表示细胞遗传信息的传递和表达过程。请据图回答：
（1）赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图1中__________（填“病毒e”或“病毒f”）对应类型的病毒。为实现其设计思路，他们分别标记了图1的A、B中的_________（用图中数字表示）部位。
（2）在人成熟的红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生图2中a、b、c全过程的是__________。人体不同组织细胞的相同DNA进行过程b时启用的起始点__________（填“相同”、“完全不相同”或“不完全相同”）。
（3）四环素等抗生素能抑制细菌的生长，原因之一是干扰了细菌核糖体的形成，从而阻碍了图2中__________（填字母）过程所示的生理过程。
【答案】（1）病毒e ②和①
（2）记忆细胞 不完全相同
（3）c
【解析】（1）赫尔希和蔡斯用的实验材料是噬菌体，其遗传物质是DNA，所以是病毒e；DNA是用32P标记的，因此标记的是②磷酸基团，蛋白质是用35S标记的，因此标记的是①R基团。
（2）人成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不能进行DNA的复制、转录和翻译；浆细胞已经高度分化，不再分裂，不能进行DNA的复制，但能进行转录和翻译；记忆细胞具有增殖和分化能力，因此能发生DNA的复制、转录和翻译；效应T细胞已经高度分化，不再分裂，不能进行DNA的复制，但能进行转录和翻译；故在人成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生a、b、c全过程的是记忆细胞；人体不同组织细胞选择表达的基因不同，因此相同DNA进行过程b时启用的起始点不完全相同。
（3）四环素等抗生素能够抑制细菌的生长，原因之一是干扰了细菌核糖体的形成，从而阻碍了图2中c，即翻译过程，从而影响蛋白质合成。
36．（2020•河北省高三期末）在基因表达的过程中，某些因素会导致转录合成的mRNA不能及时和模板链分离，从而形成RNA—DNA的杂交片段，此时杂交片段与非模板链形成R环结构，如下图所示。请回答下列问题：
（1）图中的酶X表示________，该酶是在________上合成的。
（2）上图表示________（填“原核生物”或“真核生物”）细胞内基因表达的过程，主要依据是________。
（3）R环结构中的嘌呤数________（填“一定”或“不一定”）等于嘧啶数，一般来说，R环的碱基对越多，R环的结构就越稳定其原因可能是__________；若某R环的RNA分子中A+U所占的比例为32%，则整个R环中G+C所占的比例为________。
【答案】（1）RNA聚合酶 核糖体
（2）原核生物 转录和翻译同时进行
（3）不一定 R环中碱基对越多，形成的氢键数量越多，R环越稳定 68%
【解析】（1）图中的酶X表示RNA聚合酶。该酶是蛋白质，在核糖体上合成的。
（2）上图表示原核生物细胞内基因表达的过程。主要依据是转录和翻译同时进行。
（3）R环结构包括DNA的两条链和RNA单链，嘌呤数不一定等于嘧啶数。一般来说， R环中碱基对越多，形成的氢键数量越多，R环越稳定。若某R环的RNA分子中A+U所占的比例为32%，则对应的DNA片段中A+T所占的比例为32%，则整个R环中A+T（U）所占的比例为32%，则G+C所占的比例为68%。
37．（2020•天津高三月考）1928 年，科学家格里菲思为了研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图甲所示。请回答下列有关问题：
（1）图甲中实验 4 死亡的小鼠中能够分离出_____型细菌。
（2）用显微镜可以观察肺炎双球菌有无荚膜，在培养基中培养观察菌落特征也能区分菌体类型，据图甲可知，你还可以通过怎样的方法来区分 R 型和 S 型细菌？______。
（3）肺炎双球菌中的感受态 R 型细菌与 S 型细菌之间的转化过程如图乙所示，图乙表示先将 S 型细菌加热杀死，S 型细菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合进入_____型细菌细胞内；C 细胞经细胞分裂后，产生大量的 S 型细菌导致小鼠患败血症死亡，S 型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的_________________（结构）有关。
（4）青霉素是一种常用的广谱抗菌素，可以通过抑制肺炎双球菌细胞壁的合成起杀菌 作用，无青霉素抗性的细菌与青霉素接触，易死亡的原因最可能是__________。
（5）很多细菌对青霉素等多种抗生素有抗性，为了更好的抵御细菌对人类健康的影响， 科学家做了大量的研究。为研究人母乳中新发现的蛋白质 H 与青霉素组合使用对肺炎双球菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是（_________）
组别
培养基中的添加物
肺炎双球菌
1
100 ug/mL蛋白质H
生长正常
2
20 ug/mL青霉素
生长正常
3
2 ug /mL青霉素+100 ug/mL蛋白质H
死亡
A．细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的
B．第 2 组和第 3 组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死细菌
C．实验还需设计用 2 μg/mL 青霉素做处理的对照组
D．蛋白质 H 有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素
【答案】（1）R型和S型菌
（2）使用注射法，观察注射细菌后小鼠的生活状况区分细菌种类
（3）R 荚膜
（4）使细菌丧失细胞壁的支持保护而导致过度吸水膨胀破裂，从而使细胞死亡
（5）C
【解析】（1）实验4中，加热后的S型菌与R型菌混合后，会产生新的具有致病性的S型菌，故死亡的小鼠中能够分离出R型菌和S型菌；
（2）根据图甲可知，可以使用注射法，通过观察注射细菌后的小鼠的生活情况来区分S型和R型菌；
（3）分析题图可知，S 型细菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内；S型菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关；
（4）青霉素杀菌的作用原理是使细菌丧失细胞壁的支持保护而导致过度吸水膨胀破裂，从而使细胞死亡；
（5）细菌细胞是原核细胞，无细胞核，A错误；第2组和第3组对比表明，需要使用青霉素和蛋白质H的组合才可以杀死细菌，B错误；实验还需要设计用2 μg/mL 青霉素做处理的对照组，C正确；单独使用蛋白质H不具有杀菌作用，需要与青霉素组合使用，D错误。
38．（2019•山西省高三月考）干叶病毒可导致菠菜得干叶病，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，某同学做了如下实验，请补充相关内容：
（1）材料用具：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶等。
（2）实验步骤：
①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干，__________。
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒，将其蛋白质和核酸分离，获得核酸提取液。
③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。（请将表中内容补充完善）
组别
A
B
C
D
处理叶片所用溶液
病毒核酸提取物
和__________
病毒核酸提取物和RNA水解酶
病毒核酸提取物
_______
④相同条件下培养一段时间后，观察各组菠菜的生长情况。
（3）结果预测及结论：
①__________，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②__________，说明RNA是该病毒的遗传物质。
（4）DNA病毒与RNA病毒相比结构更加稳定，其原因是__________。
【答案】（2）随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D DNA水解酶 蒸馏水
（3）B、C组感染病毒，A、D组未感染 A、C组感染病毒，B、D组未感染
（4） DNA分子一般是双螺旋结构，与RNA的单链结构相比更加稳定
【解析】（2）①实验设计要遵循单一变量原则，控制无关变量相同且适宜，应选取生长状况相似的健康菠菜植株，随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D。
③探究实验要遵循对照原则和单一变量原则，因此还需要设置对照组。要探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验组用病毒核酸提取物处理叶片，对照组需用不含遗传物质的提取物处理叶片。根据酶的专一性，DNA酶可以催化DNA水解，RNA酶可以催化RNA的水解。因此表中A处加入的是DNA水解酶。另外为增强实验的说服力，还应设计空白对照，D处应该加入的是蒸馏水。
（3）结果预测及结论：
①若DNA是该病毒的遗传物质，则A组DNA被水解，而B、C组DNA完好，因此B、C组感染，A、D组未感染；
②若RNA是该病毒的遗传物质，则B组RNA被水解，而A、C组RNA完好，因此A、C组感染，B、D组未感染。
（4）DNA分子一般是双螺旋结构，与RNA的单链结构相比更加稳定。
39．（2020•江苏省高三期末）人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列有关问题：
（1）1865年，孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律，随后的研究表明，在减数分裂过程中，____基因表现为自由组合。
（2）1910年，摩尔根进行了果蝇的红眼和白眼相对性状的杂交实验，首次证明了_____________。
（3）1928年，格里菲思进行了肺炎双球菌体内转化实验，其中S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌。如果该S型菌为SⅢ型，则该过程发生的变异属于_________；如果该S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌有多种类型，这一现象说明___________。
（4）1944年，艾弗里和他的同事进行了的肺炎双球菌体外转化实验，得出：“一种含有脱氧核糖的核酸是肺炎双球菌SⅢ型中转化因子的核心单元”，即证明了____________。
（5）1953年，沃森和克里克揭示了DNA分子的双螺旋结构，根据碱基互补配对原则，若DNA分子的一条链中A+T占54%，则该DNA分子中G为_________。
（6）1958年，科学家揭示了DNA分子是如何传递遗传信息的，其方式是_________。若将含14N大肠杆菌放在含有15N的培养液中培养1小时（20分钟分裂一次），提取大肠杆菌的DNA进行梯度离心，试管中将得到______条带。
【答案】（1）非同源染色体上的非等位
（2）基因位于染色体上
（3）基因重组 基因突变是不定向的
（4）DNA是遗传物质
（5）23%
（6）半保留复制 两
【解析】（1）1865年，孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律，随后的研究表明，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
（2）1910年，摩尔根进行了果蝇的红眼和白眼相对性状的杂交实验，首次证明了基因位于染色体上。
（3）1928年，格里菲思进行了肺炎双球菌体内转化实验，其中S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌。如果该S型菌为SⅢ型，则该过程发生的变异属于基因重组；如果该S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌有多种类型，这一现象说明基因突变是不定向的。
（4）1944年，艾弗里和他的同事进行了的肺炎双球菌体外转化实验，得出：“一种含有脱氧核糖的核酸是肺炎双球菌SⅢ型中转化因子的核心单元"，即证明了DNA是遗传物质。
（5）1953年，沃森和克里克揭示了DNA分子的双螺旋结构，根据碱基互补配对原则，若DNA分子的一条链中A+T占54%，则该DNA分子中G+C=46%，又G=C，所以G为23%。
（6）1958年，科学家揭示了DNA分子是如何传递遗传信息的，其方式是半保留复制。将含14N大肠杆菌放在含有15N的培养液中培养1小时（20分钟分裂一次），提取大肠杆菌的DNA进行梯度离心，试管中将得到两条带，分别为中带和重带。
40．（2020•江苏省高三二模）预防新冠肺炎（COVID-19）的有效措施是接种疫苗，核酸疫苗已成为疫苗研发的新领域。图是一种自扩增mRNA疫苗的设计、制备及作用机理的过程示意图，其中树突细胞是机体免疫过程中的一类吞噬细胞。请回答：
（1）自扩增mRNA合成的原料是________，能自我扩增是因为其中含有________。包裹自扩增mRNA的脂质体进入树突细胞的方式是_________。
（2）过程④、⑥都能独立进行是因为自扩增mRNA两个编码区中都含有__________，核糖体在mRNA上的移动方向是______（填“3’→5”’或“5’→3”’）。
（3）抗原肽被呈递到树突细胞膜表面后，与_______接触并使其活化，最终引起人体产生特异性免疫，获得________，具备对病毒的免疫力。
（4）DNA疫苗通过抗原蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势，这是因为mRNA不需要进入_________，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被________水解，不会遗传给子细胞。
【答案】（1）四种核糖核苷酸 RNA复制酶编码区 胞吞
（2）起始密码子和终止密码子 5′→3′
（3）T细胞 记忆细胞等
（4）细胞核 RNA酶
【解析】（1）构成mRNA的基本单位是（4种）核糖核苷酸；据图分析可知，自扩增mRNA含有RNA复制酶编码区，故其能自我扩增；据图可知，包裹自扩增mRNA的脂质体是以胞吞的方式进入树突细胞的。
（2）④、⑥为翻译过程，能让翻译过程进行及结束是因自扩增mRNA两个编码区中都含有起始密码子和终止密码子；据核糖体上多肽链的长度可知，核糖体在mRNA上的移动方向是5′→3′。
（3）因病毒为胞内寄生物，故会引发机体的细胞免疫反应，具体过程为：抗原肽被呈递到树突细胞膜表面后，与T细胞接触并使其活化，最终引起人体产生特异性免疫（细胞免疫），同时获得记忆细胞，具备对病毒的记忆和免疫力。
（4）结合题图及题干信息可知， mRNA不需要进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被RNA酶水解，不会遗传给子细胞，故mRNA疫苗的安全性比DNA疫苗更有优势。
专题04 遗传的分子基础
1．（2020•云南省高三月考）再生是指生物体的组织或器官在受损或胁迫后自我修复或替换的过程。再生过程中不会发生（ ）
A．细胞凋亡 B．基因选择性表达
C．基因重组 D．DNA半保留复制
【答案】C
【解析】根据题意，再生是指生物体的组织或器官在受损或胁迫后自我修复或替换的过程。因此再生的过程会发生细胞分化和有丝分裂，根据以上分析可知，此过程会发生细胞凋亡、基因选择性表达和DNA半保留复制，基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期，因此该过程中不会发生基因重组。综上所述，C符合题意，A、B、D不符合题意。
2．（2019•河北省高三月考）某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子（ ）
A．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7
B．若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m>2n），则G的个数为（pm/2n）－p
C．碱基排列方式共有4100种
D．含有4个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】由以上分析可知该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个，则DNA分子四种含氮碱基A：T：G：C=3：3：7：7，A错误；若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m>2n），则全部碱基数量为p÷n/m，由于A+G=碱基总数的一半，所以G的个数为（pm/2n）－p，B正确；该DNA分子中碱基比例已经确定，所以碱基排列方式小于4100种，C错误；该DNA分子含有2个游离的磷酸基，D错误。
3．（2020•广东省中山纪念中学高三月考）DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是（ ）
A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
【答案】D
【解析】由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故（A+C）/（G+T）为恒值1，A错误；A和T碱基对含2个氢键，C和G含3个氢键，故（A+T）/（G+C）中，（G+C）数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错误；（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误；经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，（A+C）/（G+T）=1，D正确。
4．（2019•安徽省芜湖一中高三开学考试）已知一个蛋白质由2条多肽链组成，含肽键共有198个。该蛋白质分子的模板mRNA中有A和G共200个，则转录成该mRNA的DNA分子中，最少应有C和T共多少个（ ）
A．800 B．400 C．200 D．600
【答案】D
【解析】已知某蛋白质分子由2条多肽链组成，共含有198个肽键，则该蛋白质分子含有的氨基酸数目＝肽链条数＋肽键数目＝2＋198＝200个。翻译该蛋白质分子时，其模板mRNA上3个相邻的碱基构成1个密码子，编码1个氨基酸，因此该模板mRNA至少含有200×3＝600个碱基，其中A＋G＝200个，则U＋C＝400个。依据碱基互补配对原则可推知，转录该mRNA的DNA分子的模板链中T＋C＝200个、A＋G＝400个，非模板链中A＋G＝200个，T＋C＝400个，所以转录成该mRNA的DNA分子中，最少应有C和T的数目为600个。综上分析，A、B、C错误，D正确。
5．．（2020•浙江省高三开学考试）生物体的遗传主要靠遗传物质来进行的，下列关于遗传物质的叙述正确的是（ ）
A．肺炎双球菌的体外转化实验在证明DNA是转化因子的同时也证明了DNA的纯度越高，转化效率越高
B．噬菌体侵染细菌的实验检测到32P组在沉淀物中放射性很高，就可得到DNA是遗传物质的结论
C．DNA的双螺旋结构是沃森和克里克根据自己获得的DNA衍射图像提出的
D．在DNA分子内部，A和T的分子数相等，G和C的分子数相等，这就是DNA的卡伽夫法则
【答案】D
【解析】离体细菌转化实验证明DNA可以引起细菌的转化，但该实验没有证明纯度越高转化效率就越高，A错误；证明DNA是遗传物质，还需要用35S标记的噬菌体去侵染细菌做相互对照，观察放射性的情况，B错误；DNA衍射图像不是沃森和克里克自己获得的，C错误；在DNA分子中，A（腺嘌呤）和T（胸腺嘧啶）的分子数相等，G（鸟嘌呤）和C（胞嘧啶）的分子数相等，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则，D正确。
6．（2020•黑龙江省佳木斯一中高三月考）中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径，途径如图所示。对它的相关说法，正确的是（ ）
A．1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B．图中③④过程均有碱基互补配对，且配对方式不完全相同
C．图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶，②过程是RNA聚合酶
D．在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
【答案】A
【解析】根据课本内容的介绍，1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①DNA复制过程、②转录过程和③翻译过程，A正确；图中③过程是翻译，碱基配对方式是A-U，U-A，G-C，C-G，④过程是RNA复制，碱基配对方式也是A-U，U-A，G-C，C-G，B错误；图中①过程是DNA复制，需要DNA聚合酶；⑤过程是逆转录，需要逆转录酶；②过程是转录，需要RNA聚合酶，C错误；由于①DNA复制过程只能在具有分裂能力的细胞中才发生，而人体心肌细胞不在分裂增殖，所以D错误。
7．（2020•云南省云南师大附中高三月考）下列关于真核细胞中遗传信息传递的相关叙述，不正确的是（ ）
A．DNA聚合酶和RNA聚合酶与DNA结合后才发挥催化作用
B．将15N标记的尿嘧啶注入某动物细胞，一段时间后可在线粒体中检测到放射性
C．DNA上的遗传密码可决定蛋白质中的氨基酸序列
D．在复制、转录和翻译过程中都发生了氢键的断裂和形成
【答案】C
【解析】DNA聚合酶催化DNA复制，RNA聚合酶催化DNA转录，二者均需要与DNA模板结合后才发挥催化作用，A正确；将15N标记的尿嘧啶注入某动物细胞，该放射性物质会用来合成RNA，有RNA分布的场所将会出现放射性，所以一段时间后可在线粒体中检测到放射性，B正确；遗传密码是指mRNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，mRNA上的遗传密码可直接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，C错误；在DNA复制、转录过程中均需要解旋，解旋时均涉及氢键的断裂，而以DNA的模板链合成子代DNA或RNA时，游离的核苷酸均需要与模板链上的碱基通过氢键先连接在一起。翻译过程中tRNA上的反密码子与mRNA上密码子识别并结合的过程中碱基间存在氢键的形成，tRNA转移走时反密码子与密码子之间的碱基形成的氢键断裂，所以在复制、转录和翻译过程中都发生了氢键的断裂和形成，D正确。
8．（2019•大连市第四十八中学高三零模）图中的R环结构，是基因转录所形成的RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构。据图分析，在R环中（ ）
A．嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量一定相等
B．杂交链共含有A、T、C、G、U五种含氮碱基
C．未配对的DNA单链也可形成mRNA
D．每条链内相邻核苷酸间都以氢键进行连接
【答案】B
【解析】R环中的DNA中的嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量相等，但RNA中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量不一定相等，因此R环中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基的数量不一定相等，A错误；杂合链中有DNA和RNA，因此共含有A、T、C、G、U五种含氮碱基，B正确；R环中未配对的DNA单链不是模板链，不可以进行转录，C错误；每条链内相邻核苷酸之间以磷酸二酯键进行连接，D错误。
9．（2020•吉林省高三二模）下列有关图示生理过程的描述，错误的是（ ）
A．甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成
B．甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞核内进行
C．图乙表示翻译，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成
D．图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内复制出更多的DNA
【答案】C
【解析】甲为DNA复制过程，存在氢键的破坏和形成；丙过程为转录形成RNA的过程，该过程存在DNA的解旋（氢键被破坏），也存在碱基之间互补配对形成氢键的过程，A正确；胰岛B细胞是高度分化的细胞，其细胞不能再分裂，其细胞核内的DNA只能进行转录过程，B正确；乙表示翻译过程，多个核糖体可以先后结合上同一条mRNA模板，各自合成一条氨基酸序列相同的肽链，C错误；为了提高复制的效率，图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内复制出更多的DNA，D正确。
10．（2020•浙江省高三月考）下列有关遗传物质的探索实验的叙述，正确的是（ ）
A．活体细菌转化实验中，加热后的S型菌失去毒性是由于其DNA变性失活
B．R型菌的DNA也能使部分S型菌转化为R型菌
C．用15N标记T2噬菌体，再进行侵染实验，也可证明DNA是遗传物质
D．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，若保温时间过长，最终放射性主要存在于上清液中
【答案】D
【解析】活体细菌转化实验中，加热后的S型菌失去毒性是由于其中对小鼠有毒的物质被高温破坏而失去毒性，A错误；没有试验证明R型菌的DNA也能使部分S型菌转化为R型菌，B错误；N元素是噬菌体的DNA和蛋白质共有的元素，故用15N标记T2噬菌体进行侵染实验，不能证明DNA是遗传物质，C错误；用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，保温时间过长或过短放射性都主要存在于上清液中，D正确。
11．（2019•陕西省高三月考）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（ ）
A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
【答案】C
【解析】逆转录和DNA复制的产物都是DNA，A正确；转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶，B正确；转录所需要的反应物是核糖核苷酸，而逆转录所需的反应物是脱氧核糖核苷酸，C错误；细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。
12．（2020•黑龙江省大庆中学高三开学考试）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（ ）
A．tRNA、rRNA和mRNA都经DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
【答案】C
【解析】RNA包括tRNA、rRNA和mRNA三种，都是由DNA转录而来的，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。
13．（2020•银川唐徕回民中学高三一模）2017年诺贝尔生理学或医学奖授予3位美国科学家，以表彰他们发现了“调控昼夜节律的分子机制”。下图表示人体生物钟的部分机理，他们发现下丘脑SCN细胞中基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化，在夜晚不断积累，到了白天又会被分解，per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。下列叙述正确的是（ ）
A．参与下丘脑SCN细胞中per基因表达的RNA有两种类型
B．①过程产物运出细胞核与per蛋白运入细胞核体现了核孔可自由运输大分子
C．过程③中per蛋白抑制细胞核中per基因表达体现了负反馈调节机制
D．研究成果表明per蛋白的浓度变化只受基因调控
【答案】C
【解析】参与下丘脑SCN细胞中per基因表达的RNA有三种类型，A错误；经核孔运输的大分子物质都是有选择性的，并不是自由进出细胞核，B错误；根据题干中“基因表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化，周期为24h”，所以③过程体现了负反馈调节的调节机制，因为负反馈调节才能周期性波动，C正确；根据题意“per蛋白在夜晚不断积累，到了白天又会被分解”，说明per蛋白的浓度不仅受基因的控制，也受环境中因素如光照的影响，D错误。
14．（2020•广东省高三二模）遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是（ ）
A．在RNA病毒中发现了有逆转录酶能以蛋白质为模板合成RNA
B．烟草花叶病毒的RNA复制酶可通过复制将遗传信息传递给子代
C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在分裂期通过转录和翻译合成
【答案】B
【解析】逆转录酶催化的是RNA逆转录形成DNA的过程，A错误；烟草花叶病毒为RNA复制病毒，其RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B正确；果蝇体细胞中核DNA分子通过DNA复制将遗传信息传递给子代，C错误；洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，以便催化S期DNA的复制，D错误。
15．（2020•鄂尔多斯市第一中学高三月考）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。
16．（2019•北京人大附中高三月考）流感病毒是一种负链 RNA 病毒，它侵染宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．流感病毒增殖过程中会发生A-T、G-C间的碱基互补配对
B．流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
C．翻译过程的直接模板是－RNA
D．该流感病毒属于逆转录病毒
【答案】B
【解析】流感病毒增殖过程中只会发生A-U、G-C间的碱基互补配对，A错误；流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，B正确；翻译过程的直接模板是+RNA，C错误；该流感病毒没有逆转录形成DNA，因此该流感病毒不属于逆转录病毒，D错误。
17．（2020•广东省高三二模）S型肺炎双球菌具有多糖类荚膜，R型肺炎双球菌则不具有，在含有R型活细菌的培养基中添加某些物质后进行培养，下列相应的培养结果，表述错误的是（ ）
组别
添加物
具有荚膜的细菌
A
S型细菌的多糖类物质
有
B
S型细菌DNA
有
C
S型细菌DNA的完全水解产物
无
D
S型细菌的蛋白质
无
【答案】A
【解析】S型细菌的多糖类物质不能使R型活细菌转化成S型细菌，所以培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，不可能产生一些有荚膜的S型细菌，A错误；S型细菌DNA能将R型活菌转化为S型细菌，所以培养R型活细菌时加入S型细菌生物DNA，能产生有荚膜的S型细菌，B正确；S型细菌DNA的完全水解产物不携带遗传信息，所以培养R型活细菌时加入S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生有荚膜的细菌，C正确；S型细菌的蛋白质不携带遗传信息，所以培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生有荚膜的细菌，D正确。
18．（2020•湖南省高三月考）如图表示细胞内遗传信息传递的某些过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A．酶X是DNA聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成
B．合成③和④的核糖体在不同的位点与mRNA结合
C．图中的过程不能表示细胞核内染色体上基因的表达
D．基因碱基序列变化必然会导致③和①的功能改变
【答案】C
【解析】酶X是RNA聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成，产物是RNA，A错误；合成③和④的核糖体在相同的位点与mRNA结合，合成相同的多肽链，B错误；由于图中的过程同时发生了转录和翻译过程，所以不能表示细胞核内染色体上基因的表达，C正确；由于密码子的简并性，基因碱基序列变化后可能产生相同的肽链，所以不一定会导致③功能改变，D错误。
19．（2019•江苏省高三期末）赫尔希和蔡斯通过“噬菌体侵染细菌的实验”，证明了DNA是遗传物质，下列相关叙述错误的是（ ）
A．若用放射性同位素32P标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中含32P的占少数
B．若用放射性同位素35S标记的细菌培养噬菌体，子代噬菌体全部含有35S
C．子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是在细菌的核糖体和细胞核中合成
D．实验中充分搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体颗粒和细菌分离
【答案】C
【解析】用放射性同位素32P标记的噬菌体侵染细菌，因子代噬菌体的DNA的新链不含32P，只有亲代噬菌体注入的DNA含32P，故只占少数，A正确；若用放射性同位素35S标记的细菌培养噬菌体，子代噬菌体的蛋白质外壳是利用细菌中含35S的氨基酸合成的，故全部含有35S，B正确；细菌没有细胞核，C错误；实验中充分搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体颗粒和细菌分离，D正确。
20．（2020•广东省高三月考）miRNA 是人体的一类内源性非编码 RNA，长度为 19-25个核苷酸。某miRNA 能抑制 W基因控制的 W 蛋白的合成，其形成和发挥作用的过程如下图。叙述正确的是（ ）
A．miRNA 指导合成的肽链最多含 8 个氨基酸
B．图中①和②过程都只能发生 A 与 U 配对，不能发生 T 与 A 配对
C．若 miRNA 不发挥作用，W 基因 mRNA 同时结合多个核糖体合成多条相同肽链
D．miRNA 通过抑制 W 基因的转录和翻译，从而抑制 W 蛋白的合成
【答案】C
【解析】miRNA 是非编码 RNA，即不会编码蛋白质，A 错误；①过程为转录，能发生 A-U 配对，也能发生 T-A 配对，②为翻译，只能发生 A-U 配对，B错误；mRNA 上同时结合多个核糖体，其模板为同一条 mRNA，合成的多条肽链相同，C正确；miRNA 蛋白质复合物作用到了 W 基因的 mRNA 上，只能抑制 X 基因的翻译，不会抑制 W 基因的转录，D 错误。
21．（2020•成都七中嘉祥外国语学校高三二模）下列说法错误的是（ ）
A．基因的转录和翻译过程既可以在叶绿体内发生，也可以在线粒体内发生
B．氢键既可以在线粒体内形成，也可以在线粒体内断裂
C．高能磷酸键既可以在类囊体上形成，也可以在叶绿体基质中形成
D．磷酸二酯键既可以存在于 DNA 分子中，也可以存在于 RNA 分子中
【答案】C
【解析】叶绿体和线粒体内都含有DNA和核糖体，都能完成基因的转录和翻译过程，A正确；线粒体中含有少量的DNA，可发生DNA复制，DNA复制过程中会发生氢键的断裂和氢键的形成，B正确；ADP合成ATP时，伴随着高能磷酸键的形成。光合作用过程中，光反应阶段会产生ATP，而暗反应阶段不会产生ATP，故高能磷酸键可以在类囊体上形成在，不会在叶绿体基质中形成，C错误；DNA和RNA分子中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键进行连接，D正确。
22．（2020•北京市陈经纶中学高三月考）图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的产生（AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子），图中异常mRNA与正常mRNA长度相同。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A．SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B．异常mRNA产生的原因是发生了碱基增添或缺失
C．异常mRNA由突变基因转录，其降解产物为脱氧核苷酸
D．NMD作用失效，细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质
【答案】D
【解析】由图示可知，SURF只能识别异常mRNA的终止密码子，A错误；异常mRNA与正常mRNA长度相同，则异常mRNA产生的原因是转录它的基因发生碱基对替换造成的，B错误；异常mRNA由突变基因转录，其降解产物为核糖核苷酸，C错误；NMD作用失效，细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质，D正确。
23．（2019•湖南省高三月考）下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．少数原核生物的遗传物质是RNA B．烟草的遗传物质可被RNA酶水解
C．T2噬菌体的遗传物质主要是DNA D．逆转录病毒HIV的遗传物质是RNA
【答案】D
【解析】原核生物的遗传物质都是DNA，故A错误；烟草的遗传物质是DNA可被DNA水解，故B错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，故C错误；逆转录病毒HIV的遗传物质都是RNA，故D正确。
24．（2020•肥城市第一高级中学高三月考）正在进行复制的DNA分子上的“Y”形交叉点称为复制叉。在每个复制起始位点处形成两个复制叉，它们朝相反方向移动，在“复制机器”的作用下沿途打开母链合成新的子链。图示为果蝇早期胚胎细胞正在进行DNA复制的电镜照片。以下说法错误的是（ ）
A．DNA多起点双向复制提高了合成效率
B．图中DNA上的可见颗粒可能是蛋白质
C．该图证明DNA子链延伸方向是从5’到3’
D．“复制机器”含有DNA聚合酶和解旋酶等
【答案】C
【解析】DNA的多起点双向复制提高了DNA复制的效率，A正确；DNA链上缠绕着组蛋白，图中可见的颗粒可能是蛋白质，B正确；DNA子链的延伸方向是从5’到3’，但该图不能证明，C错误；DNA复制过程中需要DNA聚合酶和解旋酶的参与，D正确。
25．（2019•辽宁省辽师大附中高三期中）2017年7月，科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜，首次在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。这项研究可能有助于改写DNA结构的教科书模型。下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是（ ）
A．组成DNA的碱基排列在内侧,互补链间的碱基配对有一定的规律性
B．脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性
C．双链DNA分子中，若一条链的G:T=1:2，则另一条链的C:A=2:1
D．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法
【答案】C
【解析】组成DNA的碱基排列在内侧，两条互补链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，A正确；不同的DNA分子，含有的脱氧核苷酸的数目不同，而且脱氧核苷酸的排列顺序也存在差异，所以脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性，B正确；依据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，若一条链的G:T=1:2，则另一条链的C:A=1:2 C错误；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法，D正确。
26．（2019•山东省济南外国语学校高三月考）黄色小鼠（AA）与黑色小鼠（aa）杂交，产生的F1（Aa）不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化（如图）现象出现，甲基化不影响基因DNA复制。有关分析正确的是（ ）
A．F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C．碱基甲基化影响碱基互补配对过程
D．甲基化是引起基因突变的常见方式
【答案】AB
【解析】F1（Aa）不同个体出现了不同体色，A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与该基因的启动子结合，但是启动子部位甲基化可能会导致RNA聚合酶不能与该基因的结合，B正确；看图可知：碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，C错误；A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，但是没有改变碱基，也就没有基因突变，D错误。
27．（2020•天津市武清区天和城实验中学高三月考）下图表示真核生物细胞中进行的一些生理活动，下列叙述正确的是（ ）
A．遗传物质进行②过程与进行④过程所需的酶和原料都不同
B．⑤过程表示遗传信息的翻译过程，图中赖氨酸的密码子是UUU
C．①②过程发生在细胞分裂间期，③过程则发生在有丝分裂后期
D．细胞核中只能进行①②③过程，线粒体中只能进行④⑤过程
【答案】A
【解析】由分析可知：遗传物质进行②复制过程与进行④转录过程所需的酶和原料都不同，A正确；⑤过程表示遗传信息的翻译过程，图中赖氨酸的密码子是AAA，B错误；②过程发生在细胞分裂间期，③过程则发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂的后期，C错误；细胞核中能进行①②过程，③过程着丝点分裂时不存在细胞核，线粒体中能进行④⑤过程，还能进行DNA复制过程，D错误。
28．（2019•甘肃省高三一模）下列关于遗传信息及其表达的叙述，正确的是（ ）
A．原核生物拟核基因的转录和翻译是同时进行的
B．多个核糖体可共同完成一条肽链的合成
C．RNA分子中没有氢键
D．细胞内的每一种氨基酸均由多种tRNA转运
【答案】A
【解析】原核生物的细胞中没有核膜，因此其拟核基因的转录和翻译在时间和空间上没有分开，是同时进行的，A正确；多个核糖体可以依次在一条mRNA上合成相同的多条多肽链，B错误；转运RNA（tRNA）是三叶草状结构，具有双链区，双链区是由氢键连接形成碱基对而形成的，C错误；tRNA具有专一性，一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子来编码，因此一种氨基酸可能被一种或几种tRNA转运，D错误。
29．（2020•山东省高三开学考试）孟德尔曾经研究过豌豆的圆粒和皱粒这一相对性状，并用遗传因子的假设做出了精彩的解释。现从基因控制蛋白质合成的角度阐释豌豆种子圆粒性状的产生机制如下图所示。据图分析正确的是（ ）
A．a过程用到RNA聚合酶，发生的碱基互补配对是A-T，G-C
B．完成b过程的条件包括mRNA、核糖核苷酸、核糖体、能量
C．皱粒豌豆细胞内淀粉含量低，蔗糖含量高，味道更甜美
D．图示说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
【答案】CD
【解析】分析图解可知，图中a表示转录过程，转录过程中不会发生A-T的碱基互补配对，A错误；b表示翻译过程，需要条件包括mRNA、氨基酸、核糖体、能量，B错误；由图可知，皱粒豌豆蔗糖含量高，淀粉含量低，味道更甜美，C正确；该事实说明基因能够通过控制酶的合成，从而间接控制生物性状，D正确。
30．（2019•山东省济南外国语学校高三月考）某种病理性近视（相关基因为H、h）与基因HLA有关，若该基因位于常染色体且含有3000碱基，其中胸腺嘧啶900个，下列说法错误的是（ ）
A．女性携带者进行正常减数分裂，H和H基因分离发生在减数第二次分裂
B．HLA基因复制两次则需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1200个
C．HLA基因利用标记的核苷酸复制n次，则不含放射性的DNA分子为0
D．该病在男性和女性群体中的发病率相同
【答案】B
【解析】女性携带者基因型为Hh，进行正常减数分裂时，H和H基因位于姐妹染色单体上，其分离发生在减数第二次分裂，A项正确；HLA基因含有胸腺嘧啶900个，根据碱基互补配对原则，腺嘌呤数等于胸腺嘧啶数，该基因复制两次，共得到4个基因，考虑DNA的半保留复制，需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸900×3=2700个，B项错误；利用标记的核苷酸复制n次，所有子代DNA均含标记的核苷酸，不含放射性的DNA分子为0，C项正确；该基因位于常染色体，在男性和女性群体中的发病率相同，D项正确。
31．（2019•河北省冀州中学高三月考）某科学工作者首先从真核细胞细胞质的多聚核糖体中获得mRNA，再将获得的mRNA与单链DNA分子杂交，从而分离获得目的基因。该方法的操作过程如图所示，请回答下列相关问题：
（1）图中加热处理的目的是获得______________________。
（2）一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体（即多聚核糖体的存在），其意义是____________。
（3）mRNA与单链DNA分子杂交的原理是____________；分子杂交形成游离的凸环3、5、7的原因之一是DNA中含有____________，这些非编码DNA片段被转录后在mRNA加工过程中会被剪切掉。与DNA复制相比，DNA与mRNA分子杂交特有的碱基配对类型是____________。
【答案】（1）DNA单链
（2）少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质
（3）遵循碱基互补配对原则 内含子 A-U
【解析】（1）DNA受热变性，氢键断裂，解为单链。
（2）一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体（即多聚核糖体的存在），这样少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质。
（3）mRNA与单链DNA分子杂交的原理是碱基互补配对原则；分子杂交形成游离的凸环3、5、7的原因是DNA中含有内含子，这段非编码DNA片段被转录后在mRNA加工过程中会被剪切掉。DNA复制过程中的碱基配对方式为A-T、C-G，而DNA与mRNA分子杂交区域的碱基配对方式为A-U、T-A、C-G，因此与DNA复制相比，DNA与mRNA分子杂交特有的碱基配对类型是A-U。
32．（2020•河北省高三月考）如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题：
（1）1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为：DNA分子中的____________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为____________。
（2）从图2可以看出，DNA复制有多个起点， 其意义在于____________；图中所示的A酶为____________酶， 作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括____________（至少答出两项） 等。从图2还可以看出DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是____________，即先形成短链片段（冈崎片段）再通过____________酶相互连接。
（3）若将某动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂产生的4个子细胞中含被标记染色体的子细胞比例为____________。
【答案】（1）脱氧核糖与磷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸
（2）提高了复制速率 解旋 模板、酶、原料和能量 不连续合成的 DNA连接
（3）100%
【解析】（1）DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。图1中由①②③构成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。
（2）DNA复制从多个起点开始，能提高复制速率。图中所示的A酶为解旋酶，作用于碱基之间的氢健，使DNA双螺旋结构打开。DNA复制所需基本条件主要包括模板、酶、原料和能量等。由图可知，DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是不连续合成的，即先形成短链片段（冈崎片段）再通过DNA连接酶相互连接。
（3）若将某雄性动物细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，由于DNA复制为半保留复制，所以DNA分子在间期复制后，每个DNA分子中都含有一条被标记的母链，经过减数分裂后产生了4个子细胞全部含有32P，比例为100%。
33．（2018•河北省唐山一中高三月考）DNA测序是生命科学常规技术，可用于人类基因组和其他许多动物、植物和微生物物种的完整DNA序列的测定。链终止DNA测序法主要步骤是：先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物，以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链；再通过电泳呈带（按分子量大小排列），从而读出对应碱基的位置（如下图）。请分析回答：
（1）图中“加热变性”的过程实质是使_________断裂，人体细胞中完成该过程必需有____________的催化。
（2）生物体内DNA复制的特点____________________________________。
（3）若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的______________类似物。
（4）采用上述链终止法测定人类基因组DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作________________次。
【答案】（1）氢键 解旋酶
（2）半保留复制，边解旋边复制
（3）胸腺嘧啶脱氧核苷酸
（4）72
【解析】（1）让DNA分子的两条链分开，在体外是采用加热变性的方法，在活细胞内依靠DNA解旋酶，它们的实质都是使氢键断裂。
（2）体内DNA复制具有半保留复制，边解旋边复制的特点。
（3）碱基T所在的核苷酸为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，若用上述测序方法读出新链中碱基T的位置，则必须加入带标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似物。
（4）按上图模式每操作1次，能够测出一条链中1种碱基的位置，DNA分子中有4种碱基，操作3次就能测出DNA一条链上3种碱基的位置，空位自然是第4种碱基。再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链的碱基顺序。所以从理论上讲，只要按上图模式操作3次，就能测定一段双链DNA中的全部碱基顺序，故测定人类基因组DNA中的全部碱基排序需要操作24×3=72次。
34．（2020•四川省高三零模）下图是中心法则及其发展图解，反映了生物体内遗传信息的流向，回答下列问题：
（1）在线粒体和叶绿体中能够发生的生理过程有________（填序号），④过程需要的一种特殊的酶是_______。
（2）与③过程相比较，②过程特有的碱基配对方式是________。
（3）若某基因编码的氨基酸序列为“色氨酸—苯丙氨酸—……—．丝氨酸—半胱氨酸”，根据该氨基酸序列及密码子表________（填“能”或“不能”）推测出该基因的碱基序列，理由是________________。
【答案】（1）①②③ 逆转录酶
（2）T-A
（3）不能 密码子具有简并性，由氨基酸序列不能确定mRNA的碱基序列，也就推测不出基因的碱基序列
【解析】（1）线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，有独立的遗传物质，能够发生DNA的自我①复制、②转录、③翻译，④表示逆转录，需要逆转录酶。
（2）②表示转录，特有的碱基配对方式是T-A。
（3）由于密码子具有简并性，即多个密码子可能对应1个氨基酸，所以由氨基酸序列不能确定mRNA的碱基序列，也就推测不出基因的碱基序列。
35．（2020•山西省高三期末）图1为两种病毒（核酸不同）的物质组成；图2中a、b、c表示细胞遗传信息的传递和表达过程。请据图回答：
（1）赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图1中__________（填“病毒e”或“病毒f”）对应类型的病毒。为实现其设计思路，他们分别标记了图1的A、B中的_________（用图中数字表示）部位。
（2）在人成熟的红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生图2中a、b、c全过程的是__________。人体不同组织细胞的相同DNA进行过程b时启用的起始点__________（填“相同”、“完全不相同”或“不完全相同”）。
（3）四环素等抗生素能抑制细菌的生长，原因之一是干扰了细菌核糖体的形成，从而阻碍了图2中__________（填字母）过程所示的生理过程。
【答案】（1）病毒e ②和①
（2）记忆细胞 不完全相同
（3）c
【解析】（1）赫尔希和蔡斯用的实验材料是噬菌体，其遗传物质是DNA，所以是病毒e；DNA是用32P标记的，因此标记的是②磷酸基团，蛋白质是用35S标记的，因此标记的是①R基团。
（2）人成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不能进行DNA的复制、转录和翻译；浆细胞已经高度分化，不再分裂，不能进行DNA的复制，但能进行转录和翻译；记忆细胞具有增殖和分化能力，因此能发生DNA的复制、转录和翻译；效应T细胞已经高度分化，不再分裂，不能进行DNA的复制，但能进行转录和翻译；故在人成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生a、b、c全过程的是记忆细胞；人体不同组织细胞选择表达的基因不同，因此相同DNA进行过程b时启用的起始点不完全相同。
（3）四环素等抗生素能够抑制细菌的生长，原因之一是干扰了细菌核糖体的形成，从而阻碍了图2中c，即翻译过程，从而影响蛋白质合成。
36．（2020•河北省高三期末）在基因表达的过程中，某些因素会导致转录合成的mRNA不能及时和模板链分离，从而形成RNA—DNA的杂交片段，此时杂交片段与非模板链形成R环结构，如下图所示。请回答下列问题：
（1）图中的酶X表示________，该酶是在________上合成的。
（2）上图表示________（填“原核生物”或“真核生物”）细胞内基因表达的过程，主要依据是________。
（3）R环结构中的嘌呤数________（填“一定”或“不一定”）等于嘧啶数，一般来说，R环的碱基对越多，R环的结构就越稳定其原因可能是__________；若某R环的RNA分子中A+U所占的比例为32%，则整个R环中G+C所占的比例为________。
【答案】（1）RNA聚合酶 核糖体
（2）原核生物 转录和翻译同时进行
（3）不一定 R环中碱基对越多，形成的氢键数量越多，R环越稳定 68%
【解析】（1）图中的酶X表示RNA聚合酶。该酶是蛋白质，在核糖体上合成的。
（2）上图表示原核生物细胞内基因表达的过程。主要依据是转录和翻译同时进行。
（3）R环结构包括DNA的两条链和RNA单链，嘌呤数不一定等于嘧啶数。一般来说， R环中碱基对越多，形成的氢键数量越多，R环越稳定。若某R环的RNA分子中A+U所占的比例为32%，则对应的DNA片段中A+T所占的比例为32%，则整个R环中A+T（U）所占的比例为32%，则G+C所占的比例为68%。
37．（2020•天津高三月考）1928 年，科学家格里菲思为了研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图甲所示。请回答下列有关问题：
（1）图甲中实验 4 死亡的小鼠中能够分离出_____型细菌。
（2）用显微镜可以观察肺炎双球菌有无荚膜，在培养基中培养观察菌落特征也能区分菌体类型，据图甲可知，你还可以通过怎样的方法来区分 R 型和 S 型细菌？______。
（3）肺炎双球菌中的感受态 R 型细菌与 S 型细菌之间的转化过程如图乙所示，图乙表示先将 S 型细菌加热杀死，S 型细菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合进入_____型细菌细胞内；C 细胞经细胞分裂后，产生大量的 S 型细菌导致小鼠患败血症死亡，S 型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的_________________（结构）有关。
（4）青霉素是一种常用的广谱抗菌素，可以通过抑制肺炎双球菌细胞壁的合成起杀菌 作用，无青霉素抗性的细菌与青霉素接触，易死亡的原因最可能是__________。
（5）很多细菌对青霉素等多种抗生素有抗性，为了更好的抵御细菌对人类健康的影响， 科学家做了大量的研究。为研究人母乳中新发现的蛋白质 H 与青霉素组合使用对肺炎双球菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是（_________）
组别
培养基中的添加物
肺炎双球菌
1
100 ug/mL蛋白质H
生长正常
2
20 ug/mL青霉素
生长正常
3
2 ug /mL青霉素+100 ug/mL蛋白质H
死亡
A．细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的
B．第 2 组和第 3 组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死细菌
C．实验还需设计用 2 μg/mL 青霉素做处理的对照组
D．蛋白质 H 有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素
【答案】（1）R型和S型菌
（2）使用注射法，观察注射细菌后小鼠的生活状况区分细菌种类
（3）R 荚膜
（4）使细菌丧失细胞壁的支持保护而导致过度吸水膨胀破裂，从而使细胞死亡
（5）C
【解析】（1）实验4中，加热后的S型菌与R型菌混合后，会产生新的具有致病性的S型菌，故死亡的小鼠中能够分离出R型菌和S型菌；
（2）根据图甲可知，可以使用注射法，通过观察注射细菌后的小鼠的生活情况来区分S型和R型菌；
（3）分析题图可知，S 型细菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内；S型菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关；
（4）青霉素杀菌的作用原理是使细菌丧失细胞壁的支持保护而导致过度吸水膨胀破裂，从而使细胞死亡；
（5）细菌细胞是原核细胞，无细胞核，A错误；第2组和第3组对比表明，需要使用青霉素和蛋白质H的组合才可以杀死细菌，B错误；实验还需要设计用2 μg/mL 青霉素做处理的对照组，C正确；单独使用蛋白质H不具有杀菌作用，需要与青霉素组合使用，D错误。
38．（2019•山西省高三月考）干叶病毒可导致菠菜得干叶病，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，某同学做了如下实验，请补充相关内容：
（1）材料用具：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶等。
（2）实验步骤：
①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干，__________。
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒，将其蛋白质和核酸分离，获得核酸提取液。
③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。（请将表中内容补充完善）
组别
A
B
C
D
处理叶片所用溶液
病毒核酸提取物
和__________
病毒核酸提取物和RNA水解酶
病毒核酸提取物
_______
④相同条件下培养一段时间后，观察各组菠菜的生长情况。
（3）结果预测及结论：
①__________，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②__________，说明RNA是该病毒的遗传物质。
（4）DNA病毒与RNA病毒相比结构更加稳定，其原因是__________。
【答案】（2）随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D DNA水解酶 蒸馏水
（3）B、C组感染病毒，A、D组未感染 A、C组感染病毒，B、D组未感染
（4） DNA分子一般是双螺旋结构，与RNA的单链结构相比更加稳定
【解析】（2）①实验设计要遵循单一变量原则，控制无关变量相同且适宜，应选取生长状况相似的健康菠菜植株，随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D。
③探究实验要遵循对照原则和单一变量原则，因此还需要设置对照组。要探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验组用病毒核酸提取物处理叶片，对照组需用不含遗传物质的提取物处理叶片。根据酶的专一性，DNA酶可以催化DNA水解，RNA酶可以催化RNA的水解。因此表中A处加入的是DNA水解酶。另外为增强实验的说服力，还应设计空白对照，D处应该加入的是蒸馏水。
（3）结果预测及结论：
①若DNA是该病毒的遗传物质，则A组DNA被水解，而B、C组DNA完好，因此B、C组感染，A、D组未感染；
②若RNA是该病毒的遗传物质，则B组RNA被水解，而A、C组RNA完好，因此A、C组感染，B、D组未感染。
（4）DNA分子一般是双螺旋结构，与RNA的单链结构相比更加稳定。
39．（2020•江苏省高三期末）人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列有关问题：
（1）1865年，孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律，随后的研究表明，在减数分裂过程中，____基因表现为自由组合。
（2）1910年，摩尔根进行了果蝇的红眼和白眼相对性状的杂交实验，首次证明了_____________。
（3）1928年，格里菲思进行了肺炎双球菌体内转化实验，其中S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌。如果该S型菌为SⅢ型，则该过程发生的变异属于_________；如果该S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌有多种类型，这一现象说明___________。
（4）1944年，艾弗里和他的同事进行了的肺炎双球菌体外转化实验，得出：“一种含有脱氧核糖的核酸是肺炎双球菌SⅢ型中转化因子的核心单元”，即证明了____________。
（5）1953年，沃森和克里克揭示了DNA分子的双螺旋结构，根据碱基互补配对原则，若DNA分子的一条链中A+T占54%，则该DNA分子中G为_________。
（6）1958年，科学家揭示了DNA分子是如何传递遗传信息的，其方式是_________。若将含14N大肠杆菌放在含有15N的培养液中培养1小时（20分钟分裂一次），提取大肠杆菌的DNA进行梯度离心，试管中将得到______条带。
【答案】（1）非同源染色体上的非等位
（2）基因位于染色体上
（3）基因重组 基因突变是不定向的
（4）DNA是遗传物质
（5）23%
（6）半保留复制 两
【解析】（1）1865年，孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律，随后的研究表明，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
（2）1910年，摩尔根进行了果蝇的红眼和白眼相对性状的杂交实验，首次证明了基因位于染色体上。
（3）1928年，格里菲思进行了肺炎双球菌体内转化实验，其中S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌。如果该S型菌为SⅢ型，则该过程发生的变异属于基因重组；如果该S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌有多种类型，这一现象说明基因突变是不定向的。
（4）1944年，艾弗里和他的同事进行了的肺炎双球菌体外转化实验，得出：“一种含有脱氧核糖的核酸是肺炎双球菌SⅢ型中转化因子的核心单元"，即证明了DNA是遗传物质。
（5）1953年，沃森和克里克揭示了DNA分子的双螺旋结构，根据碱基互补配对原则，若DNA分子的一条链中A+T占54%，则该DNA分子中G+C=46%，又G=C，所以G为23%。
（6）1958年，科学家揭示了DNA分子是如何传递遗传信息的，其方式是半保留复制。将含14N大肠杆菌放在含有15N的培养液中培养1小时（20分钟分裂一次），提取大肠杆菌的DNA进行梯度离心，试管中将得到两条带，分别为中带和重带。
40．（2020•江苏省高三二模）预防新冠肺炎（COVID-19）的有效措施是接种疫苗，核酸疫苗已成为疫苗研发的新领域。图是一种自扩增mRNA疫苗的设计、制备及作用机理的过程示意图，其中树突细胞是机体免疫过程中的一类吞噬细胞。请回答：
（1）自扩增mRNA合成的原料是________，能自我扩增是因为其中含有________。包裹自扩增mRNA的脂质体进入树突细胞的方式是_________。
（2）过程④、⑥都能独立进行是因为自扩增mRNA两个编码区中都含有__________，核糖体在mRNA上的移动方向是______（填“3’→5”’或“5’→3”’）。
（3）抗原肽被呈递到树突细胞膜表面后，与_______接触并使其活化，最终引起人体产生特异性免疫，获得________，具备对病毒的免疫力。
（4）DNA疫苗通过抗原蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势，这是因为mRNA不需要进入_________，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被________水解，不会遗传给子细胞。
【答案】（1）四种核糖核苷酸 RNA复制酶编码区 胞吞
（2）起始密码子和终止密码子 5′→3′
（3）T细胞 记忆细胞等
（4）细胞核 RNA酶
【解析】（1）构成mRNA的基本单位是（4种）核糖核苷酸；据图分析可知，自扩增mRNA含有RNA复制酶编码区，故其能自我扩增；据图可知，包裹自扩增mRNA的脂质体是以胞吞的方式进入树突细胞的。
（2）④、⑥为翻译过程，能让翻译过程进行及结束是因自扩增mRNA两个编码区中都含有起始密码子和终止密码子；据核糖体上多肽链的长度可知，核糖体在mRNA上的移动方向是5′→3′。
（3）因病毒为胞内寄生物，故会引发机体的细胞免疫反应，具体过程为：抗原肽被呈递到树突细胞膜表面后，与T细胞接触并使其活化，最终引起人体产生特异性免疫（细胞免疫），同时获得记忆细胞，具备对病毒的记忆和免疫力。
（4）结合题图及题干信息可知， mRNA不需要进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被RNA酶水解，不会遗传给子细胞，故mRNA疫苗的安全性比DNA疫苗更有优势。
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